DE2918751A1

DE2918751A1 - Ruderbremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2918751A1
Application number: DE19792918751
Authority: DE
Inventors: Jerzy Prof Dr Ing Doerffer; Jan Dr Ing Kozlowski; Jerzy Dr Ing Madey; Andrzej Niepieklo
Original assignee: Politechnika Gdanska
Current assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DK188779A; DK157237B; SE7904068L; YU97779A; NO791539L; IT7922502A0; GB2024752B; NO146739C; FR2425376B1; JPS6036998B2; NO146739B; IT1112860B; DE2918751C2; CA1118290A; PL116643B1; SU917691A3; SE444159B; DD143511A5; PL206679A1; JPS54149198A

Description

Ruderbremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ruderbremsvorrichtung für Schiffe
ohne Begrenzung des Fahrbereiches, insbesondere für große
Schiffe.

Es sind bisher Ruder mit nicht typischem Blattquerschnitt und mit waagerechten, ober- und unterhalb des Schraubennachstromes angeordneten Endplatten bekannt.

Beispiele solcher Ruder sind aus "Schiff und Hafen", Heft 4
(1974), 26. Jahrgang, S. 350, als Kaufer- und Schilling-Ruder bekannt. Diese Ruder ermöglichen insbesondere bei zweiseitiger Anordnung die Richtungsumkehr des Schraubennachstromes und die Rückwärtsfahrt mit Steuerung dieses Stromes ohne eine Änderung der Drehrichtung des Schraubenpropellers.

Aus der oben genannten Veröffentlichung ist auch das Bröhlsche Ruder mit an den An- und Abströmungskanten befestigten zusätzlichen Steuern bekannt, das eine Scheibe bildet, die in ihrer extremen Lage den Schraubennachstrom umkehrt.

Diese Lösungen können ähnlich zur Bremsung dienen, wie Systeme von zwei oder drei Ausgleichsrudern mit fast flachen Profilen, die sich nach einer Drehung zur Bildung von konkaven Faltscheiben gemäß dem "Turbine"-Entwurf von Parsons, der aus der US-PS 394 bekannt ist, treffen.

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Ein Nachteil dieser Lösungen besteht in ihrer kleinen Bremsleistung, wenn sie gleichzeitig zur Steuerung während der Bremsung ausgenutzt werden.

Außerdem sind sie nur beim Doppelrudersystem völlig wirksam, also ausschließlich auf solchen Schiffen, die seltener unter großen Hochseeschiffen zu finden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Manövrierfähigkeit von Schiffen, insbesondere von großen Schiffen zu verbessern und die Konstruktion ihrer Antriebsanlage durch Beseitigung der Reversionsvorrichtungen zu vereinfachen.

Die erfindungsgemäße, aus einem Ruderblatt, einem Achterstevenarm und waagerechten Platten zusammengesetzte Ruderbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ruderblatt in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis 110° durch Drehen um eine gemeinsame Achse ausschwenkbar sind, die im"vorderen Teil scharnierartig verbunden sind und deren als Abströmungskante ausgebildeter hinterer Teil zu Staukeilen profiliert ist, wobei jedes Steuer mit waagerechten Platten versehen ist, die sich bei maximalem Ausschlag der Steuer auf den Achterstevenarm abstützen.

Die waagerechten Platten sind im oberen, im unteren Teil und in der Achse der Schiffsschraube der beiden Steuer angeordnet.

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Eins der Steuer ist mit dem Vollruderschaft und das andere mit dem den Vollruderschaft umfassenden Hohlruderschaft zu einem Block zusammengeschlossen, wobei die beiden Ruderschäfte zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment der Steuermaschine übertragen.

Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Ruderbremsvorrichtung, bestehend aus einem beweglichen Ruderblatt und einem Achterstevenarm, ist dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ruderblatt in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis zu 110° durch Drehen um eine gemeinsame Achse ausschwenkbar und die im vorderen Teil scharnierartig miteinander verbunden sind und deren als Abströmungskante ausgebildeter hinterer Teil zu Staukeilen profiliert ist, wobei jedes Steuer mit waagerechten Platten versehen ist, die sich in extrem ausgeschwenkter Lage auf dem Achterstevenarm abstützen, und daß an den Abströmungskanten der beiden Steuer drehbar Abströmungsklappen befestigt sind, die bei geschlossenen Steuern eine Verlängerung des Ruderprofils bilden. Die waagerechten Platten sind im oberen, im unteren Teil und in der Achse der Schiffsschraube der beiden Steuer befestigt.

Einesder Steuer ist mit dem Vollruderschaft und das andere mit dem den Vollruderschaft umfassenden Hohlruderschaft zu einem Block zusammengeschlossen, wobei die beiden Ruderschäfte zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von den Steuermaschinen übertragen. "

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Die Abströmungsklappen sind seitlich unabhängig voneinander um einen Winkel von 0 bis 90° ausschwenkbar.

Bei extremem Ausschlag bilden die Steuer eine Bremsscheibe, die die Richtung des Schraubennachstromes ablenkt, was eine wirksame Bremsung ohne Drehrichtungsänderung oder Hubverstellung der Schiffsschraube gewährleistet.

Durchgeführte Modellversuche haben eine Abhängigkeit des bestmöglichen Steuerablenkungswinkels von der Geschwindigkeit des Schiffes ausgewiesen, was auf die Notwendigkeit der Regelung dieses Winkels während des Bremsvorgangs hinweist. Außerdem ergibt sich aus diesen Versuchen, daß die bisher bezüglich ihrer Axialentfernung vorgenommene Anordnung des Ruders gegenüber der Schiffsschraube optimal für die Bremsung ist und daß daher keine Notwendigkeit besteht, das Ruder gegen das Heck zu verschieben, weil dadurch nur -die Schwingungen erhöht und der Bremswiderstand vermindert wird.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung bestehen in der Ausnutzung des auf jedem Schiff vorhandenen Ruders zur Bremsung, insbesondere des im Schraubennachstrom eingestellten und am Achterstevenarm abgestützten Ruders, wodurch das Gewicht und die Anzahl von zusätzlichen Elementen für einige, grundsätzlich innerhalb der konventionellen Systeme, d.h. im Schiffskörper enthaltenen Werke, die dadurch nicht mit Beschädigungen gefährdet sind, begrenzt wird. Außerdem ist dank der

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Regelung der Steuerausschlagwinkel die Steuerung der Schiffsbewegung während der Bremsung oder bei Manövern mit sehr kleiner oder Nullgeschwindigkeit des Schiffes möglich und es wird der Bremseffekt oder der Seitensteuerschubeffekt ohne Drehrichtungsänderung und ohne Hubverstellung der Schiffsschraube erreicht.

Das erfindungsgemäße Ruder gewährleistet dank des größeren Ablenkungswinkels als bei üblichen Rudern wesentlich bessere Manövriereigenschaften.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ruderbremsvorrichtung im geöffneten Zustand im Querschnitt in der Ebene A-A in Fig. 2,

Fig. 2 die Seitenansicht der Ruderbremsvorrichtung gemäß Fig. 1 im geschlossenen Zustand,

Fig. 3 eine Variante der Ruderbremsvorrichtung mit zusätzlichen Abströmungsklappen im geöffneten Zustand im Querschnitt in der Ebene A-A in Fig. 2.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, besteht eine Ruderbremsvorrichtung aus einem beweglichen Ruderblatt, das in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer 1 und 2 geteilt ist, die unabhängig voneinander zur Seite um einen Winkel bis zu 110° durch Drehen um eine gemeinsame im Achterstevenarm 4 des Schiffes befestigte Achse 3 ausschwenkbar sind.

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Die beiden Steuer 1 und 2 sind im vorderen Teil miteinander scharnierartig verbunden, während ihr hinterer, als Abströmungskanten ausgebildeter Teil zu Staukeilen 5 profiliert ist. Jedes Steuer 1 und 2 ist mit waagerechten Platten 6 versehen, die in deren unterem und oberem Teil und in der Achse der Schiffsschraube 7 angeordnet sind.und sich bei extremem Ausschlag auf den eine Anströmungskante bildenden Achterstevenarm 4 des Schiffes abstützen.

Das Steuer 1 ist mit dem Vollruderschaft 8 und das Steuer 2 mit dem den Vollruderschaft 8 umfassenden Hohlruderschaft 9 zu einem Block zusammengeschlossen.

Die Ruderschäfte 8 und 9 können zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von Steuermaschinen 10 übertragen.

In der in Fig. 3 dargestellten Variante der Bremsvorrichtung sind an den Abströmungskanten der Steuer 1 und 2 drehbar befestigte Abströmungsklappen 11 angeordnet. Diese Klappen 11 bilden zusammen mit den geschlossenen Steuern 1 und 2 ein Ruderprofil, das die Rolle des nach Back- oder Steuerbord um einen Winkel von 0 bis 40° auslenkbaren Ruderblattes spielt.

Die Abströmungsklappen 11 können vorzugsweise unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel von 0 bis 90° mit Hilfe von auf den Staukeilen 5 angeordneten hydraulischen Scharnier-Steuermotoren 12 ausgeschwenkt werden.

Die Vorrichtung kann in folgenden Fällen eingesetzt werden:

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- Notbremsung mit Bahnkorrektur - Steuerung während der Bremsung,

- Verlagerung des Hecks ohne Fahrtbewegung,

- sehr langsame Fahrtbewegung mit gleichzeitigem Manövrieren.

Bei einer Notbremsung beginnt das Manöver mit der PS-Einstellung des Ruderblattes und Umschaltung der Steuermaschinen 10 von der Normalsteuerung auf unabhängige Steuerung jedes Steuers 1 und 2 und eventuell der Abstromungsklappen 11. Anfangs werden symmetrisch maximale Ablenkungswinkel eingestellt, und dann werden entsprechend dem Wellen- und Windeinfluß und dem von der Schraube kommenden Moment Korrekturen durch Änderung der Ablenkungswinkel der Steuer 1 und 2 und eventuell der Klappen 11 durchgeführt, wodurch die steuernden Querkräfte entstehen.

Zum Schluß des Manövers werden die Steuer 1 und 2 und die Abstromungsklappen 11 in der Symmetrieebene geschlossen und die Steuermaschinen 10 wieder auf Normalsteuerung umgeschaltet. Je nach Notwendigkeit kann, um eine überlastung des Motors zu vermeiden, während der Bremsung die Drehzahl der Schiffsschraube 7 vermindert werden.

Bei einer Querverlagerung des Hecks werden vor dem Einschalten des Antriebs der Schiffschraube 7 die Steuer 1 und 2 und gegebenenfalls die Abstromungsklappen 11 so asymmetrisch eingestellt, daß ausschließlich ein Seitenschub durch den abgelenkten Schrau-bennachstrom erreicht wird. Dann wird bei gleichzeitiger Beobach-

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tung der Schiffheckbewegung und gegebenenfalls Korrektur der Ablenkungswinkel die Drehzahl der Schiffsschraube 7 nach und nach erhöht.

Bei sehr langsamen Fahrbewegungen werden die Steuer 1 und 2
in einer Zwischenlage/ z.B. symmetrisch um 50 bis 60° ausgelenkt eingestellt und je nach Bedarf werden die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung durch Änderungen der Auslenkungswinkel der Steuer 1 und 2 und eventuell der Abströmungsklappen geregelt. Unter Bedingungen, wenn eine erhöhte Manövrierfähigkeit des Schiffes erforderlich wird, kann das Ruder um einen 40° überschreitenden Winkel ausgelenkt werden, wodurch eine
höhere Querkraft gewonnen wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Ruderbremsvorrichtung, bestehend aus einem beweglichen Ruderblatt, einem Achterstevenarm und aus waagerechten Platten, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ruderblatt in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer (1 und 2) geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis zu 110° durch Drehen um eine gemeinsame Achse (3) ausschwenkbar und im vorderen Teil schärnierartig miteinander verbunden sind und deren die Abströmungskanteri bildender hinterer Teil zu Staukeilen (5) profiliert ist, wobei jedes Steuer (1 und 2) mit waagerechten Platten (6) versehen ist, die sich bei maximalem Ausschlag der Steuer (1,2) auf dem Achterstevenarm (4) abstützen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abströmungskanten der Steuer (1,2) drehbar befestigte bei geschlossenen Steuern (1,2) eine Verlängerung des Ruderprofils bildende Abstromüngsklappen (11) angeordnet sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Platten (6) im oberen und im unteren Teil der Steuer (1 und 2) und in der Achse der Schiffsschraube (7) angeordnet sind.

4. Vorrichtung .nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer (1) mit dem Vollruderschaft (8) und das Steuer (2) mit dem den Vollruderschaft (8) umfassenden Hohlruderschaft (9) fest zu einem Block miteinander verbunden ist, wobei die Ruderschäfte (8 und 9) zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von den Steuermaschinen (10) übertragen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmungsklappen (11) seitlich um einen Winkel von 0 bis 90? ausschwenkbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmungsklappen (11) unabhängig voneinander ausschwenkbar sind.

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